Трансмиссия и ходовая ГАЗ-3102 (стр. 1 из 4)

Введение

Целью данной работы является познание автомобиля как сложной технической системы. В том числе для этого требуется знание трансмиссии и ходовой части автомобиля, изучение конструкции ее узлов, механизмов и агрегатов, как базовых элементов системы.

Для достижения поставленной цели описана трансмиссия и ходовая часть легкового автомобиля ГАЗ 3102. Дано иллюстрированное описание этих систем, а также посредством технического расчета найдены крутящий момент и частота вращения валов на выходе всех агрегатов трансмиссии.

1. Трансмиссия автомобиля Газ 3102

1.1 Краткая техническая характеристика автомобиля

Автомобиль ГАЗ 3102 "Волга" (см. рисунок 1.1) - пятиместный легковой автомобиль с передним продольным расположением двигателя. Кузов - несущей конструкции, цельнометаллический, сварной, типа седан. Маркировка автомобиля означает по ГОСТ Р 52051-2003 "Механические транспортные средства и прицепы. Классификация и определение": 31 - класс легковых автомобилей с рабочим объемом двигателя от1800 до 3499 см3; 02-порядковый номер модели. На автомобиль ГАЗ 3102 устанавливается двигатель ЗМЗ-4021 - бензиновый, четырехтактный, четырехцилиндровый, рядный, с верхним расположением распределительного вала. Система питания - карбюраторная. Краткие технические данные приведены по [1, Прил.1] в таблице 1.1

Рисунок 1.1 Автомобиль ГАЗ 3102

Таблица 1.1. Техническая характеристика автомобиля ГАЗ 3102

Наименование параметра	Значение параметра
1	2
Колесная формула	4*2
Количество мест спереди/сзади.	2/3
Собственная масса, кг	1600
Полезная нагрузка, кг	400
Длина, мм	4960
Ширина, мм	1800
Высота снаряженного автомобиля (по кабине), мм	1422
Колея колес, мм: переднего моста заднего моста	1500 1444
Максимальная скорость движения, км/ч, не менее	150
Контрольный расход топлива на 100 км пути при 80 км/ч, л, не более	8,5

1.2 Назначение, устройство и работа трансмиссии

Трансмиссия трактора (автомобиля) объединяет агрегаты и механизмы, передающие крутящий момент двигателя ведущим колесам и изменяющие крутящий момент и частоту вращения по величине и направлению. Трансмиссия необходима по следующим причинам.

Частота вращения валов двигателей значительно выше, чем скорость вращения ведущих колес даже при движении на высоких скоростях.

Сопротивление движению автомобиля меняется непрерывно и в широких пределах. Это объясняется колебаниями удельного сопротивления почвы и загрузки рабочих органов машин, изменениями сопротивления качению колес и сцепления их с грунтом или дорогой, возникающими на пути движения подъемами и уклонами и т.д.

Соответственно этому требуется менять крутящий момент, подводимый к ведущим колесам, как для преодоления возросших сопротивлений, так и для более полного использования мощности двигателя, получения высокой производительности при наименьшем расходе топлива.

Двигатели внутреннего сгорания обладают весьма ограниченными свойствами саморегулирования - автоматического изменения крутящего момента и частоты вращения в зависимости от колебания внешних сопротивлений.

Этими причинами и обусловлена необходимость применения трансмиссий на тракторах и автомобилях. Трансмиссии подразделяются на следующие виды: механические, гидромеханические, гидрообъемные, электромеханические, ступенчатые, бесступенчатые и автоматические. Трансмиссия автомобиля ГАЗ 3102 относится к числу механических.

1.3 Сцепление

Сцепление (рисунок 1.2) автомобиляГАЗ-3102 - сухое, однодисковое. Состоит из следующих основных частей: ведущего диска, кожуха, нажимного диска, рычагов выключения сцепления, опорных вилок и пружин, ведомого диска в сборе.

На боковых поверхностях кожуха 14 имеются три прямоугольных окна, в которые входят выступы нажимного диска 9. Такое соединение обеспечивает передачу крутящего момента от кожуха на нажимной диск, а также центрирование и возможность осевого перемещения нажимного диска относительно кожуха. Нажимное усилие создается с помощью девяти двойных (наружной и внутренней) пружин, расположенных между кожухом и нажимным диском.

1-шаровая опора; 2-регулировочная гайка; 3, 16, 17-пружины; 4-опорная вилка; 5 - вилка выключения сцепления; 6 - толкатель; 7 - рабочий цилиндр; 8-маховик; 9 - нажимный диск; 10-рычаг выключения сцепления; 11 - картер; 12-ведомый диск; 13-теплоизолирующая шайба; 14-кожух; 15-главный цилиндр; 18-подшипник выключения сцепления; 19-муфта выключения сцепления; 20 - защитные поролоновые кольца; 21 - толкатель; 22 - педаль

Рисунок 1.2 Сцепление и привод выключателя сцепления

Рычаги выключения сцепления 10 располагаются в прорезях выступов нажимного диска и с помощью осей и игольчатых подшипников соединяются с нажимным диском и опорными вилками 4, которые шарнирно закреплены на кожухе посредством конических пружин 3 и сферических регулировочных гаек 2.

Ведомый диск сцепления (рисунок 1.3) имеет две фрикционные накладки 7, приклепанные независимо одна от другой к пластинчатым пружинам 8. При увеличении нажатия на нажимный диск пластинчатые пружины постепенно распрямляются, обеспечивая более плавное включение сцепления. Пластинчатые пружины 8 в свою очередь приклепаны к диску 6, который с помощью пальцев 10 соединен с диском 11.

1 - пружина гасителя; 2-теплоизолирующая шайба; 3-фрикционная шайба; 4, 5 - заклепки; 5, 11 - диски; 7 - фрикционные накладки; 8 - пластинчатая пружина; 9 - пружина демпфера; 10 - палец; 12-ступица; 13-балансировочный грузик; 14 - упор

Рисунок 1.3 Ведомый диск сцепления

Цилиндрические демпферные пружины 9 расположены одновременно в окнах ступицы 12 и дисков.6,11. При передаче крутящего момента от фрикционных накладок к ступице пружины сжимаются и обеспечивают плавную передачу крутящего момента от двигателя к. трансмиссии. Поворот фрикционных накладок с дисками относительно ступицы ограничен упором пальцев 10 в края U-образных вырезов.

Ведомый диск сцепления снабжен фрикционным гасителем крутильных колебаний, состоящим из фрикционной шайбы 3, сидящей на лысках ступицы 12 и зажатой между диском 6 и теплоизолирующей шайбой 2. Гашение колебаний происходит благодаря трению между этими деталями при повороте диска 6 с фрикционными накладками относительно ступицы. Постоянство усилия сжатия шайбы 2, а следовательно, и постоянство момента трения в гасителе обеспечивается пружиной 1, упирающейся в отбортовку упора 14, зафиксированного в канавке ступицы ведомого диска.

Наружный диаметр фрикционной накладки равен 225 мм, внутренний-150 мм, толщина накладки 3,5 мм. Размерность шлицев ступицы ведомого диска 4х23х29, число шлицев - 10.

В подшипник выключения сцепления и муфту подшипника заложены специальные смазки, не требующие замены в течение всего срока эксплуатации автомобиля.

Промывать подшипник выключения сцепления запрещается во избежание вымывания из него смазки.

Привод выключения сцепления гидравлический. Состоит из подвесной педали, главного цилиндра, трубопровода и рабочего цилиндра.

Расстояние от площадки педали до наклонной части пола (при снятом коврике) 185-200 мм. Положение педали регулируется изменением длины разрезного толкателя главного цилиндра.

Полный ход педали (включая и свободный ход), обеспечивающий выключение сцепления, 145-160 мм. Свободный ход 12-28 мм обеспечивается конструкцией и не регулируется.

Главный цилиндр привода выключения сцепления показан на рисунке 1.4 Пружина 6 постоянно отжимает поршень в крайнее заднее положение до упора в шайбу 15. Между головкой толкателя и сферической впадиной на поршне предусмотрен постоянный зазор 0,3 - 0,9 мм, за счет которого обеспечивается наличие гарантированного свободного хода педали выключения сцепления.

1 и 4 - манжеты; 2 - поршень; 3 - пластина; 5 - корпус; 6 - пружина; 7-штуцер; 8 - бачок; 9 - сетчатый фильтр; 10 - крышка; 11 - проушина; 12 - контргайка; 13 - толкатель; 14 - чехол; 15 - упорная шайба; 16 - стопорное кольцо; А - компенсационное отверстие; Б - перепускное отверстие

Рисунок 1.4 Главный цилиндр привода выключения сцепления

При нажатии на педаль, происходит перемещение поршня и перекрытие компенсационного отверстия А, после чего рабочая жидкость вытесняется из главного цилиндра и перемещает поршень и толкатель рабочего цилиндра, передавая усилие от педали на вилку выключения сцепления.

При плавном отпускании педали сцепления происходит падение давления в системе и возвращение вытесненной жидкости в главный цилиндр.

При резком отпускании педали жидкость, вытесняемая из системы в главный цилиндр, не успевает заполнить освобожденное поршнем пространство и в главном цилиндре перед головкой поршня создается разряжение. Под его действием жидкость из питательного бачка через перепускное отверстие Б и отверстия в головке поршня проходит в полость перед головкой поршня, отодвигая при этом пружинную пластину 3 и сжимая края уплотнительной манжеты 4. В дальнейшем эта избыточная жидкость вытесняется через компенсационное отверстие обратно в питательный бачок.